[发明专利]可见光通信系统的发射信号模拟方法及信号模拟机

说明书

本申请公开了一种可见光通信发射信号的模拟方法、可见光通信系统的信号模拟机及可见光通信模拟系统，所述方法包括：接收波形发生器发送的原始模拟信号；将所述原始模拟信号转换为第一数字信号；根据信号模拟模型对所述第一数字信号进行数字信号处理得到第二数字信号，第二数字信号用于模拟真实LED发射模块中待发射的目标数字信号，能够较真实地模拟可见光通信系统中的输出信号，且使用的信号模拟模型只有4个系数，在计算信号模拟模型的系数时，消耗的硬件资源少，从而使得整个信号模拟模型的复杂度低，实现成本低。

技术领域

本申请涉及可见光通信技术领域，特别涉及一种可见光通信系统的发射信号模拟方法、可见光通信系统的信号模拟机及可见光通信模拟系统。

背景技术

可见光通信系统是利用LED的响应时间短、高速调制的特性进行高速数据通信的新型无线光通信技术，具有发射功率高、不占用无线电频谱、无电磁干扰、无电磁辐射、节约能源等优点。可见光通信系统使用LED作为信号发射机，LED同时提供照明和通信服务，LED对可见光通信系统整体性能的影响至关重要，因此，研究LED模型有助于促进可见光通信系统的发展，但是，目前的LED模型复杂度高、实现成本高。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种可见光通信发射信号的模拟方法、可见光通信系统的信号模拟机及可见光通信模拟系统，能够较真实地模拟可见光通信系统中LED发射模块的发射信号，且使用的LED模型复杂度低，实现成本低。

第一方面，本申请实施例提供了一种可见光通信发射信号的模拟方法，包括：

接收波形发生器发送的原始模拟信号；

将所述原始模拟信号转换为第一数字信号；

根据信号模拟模型对所述第一数字信号进行数字信号处理得到第二数字信号，所述信号模拟模型为：

其中，n_c(t)表示当前采样时刻的过载流子浓度，n_c(t+T_s)表示下一个采样时刻的过载流子浓度，为所述信号模拟模型的系数，I(t)为所述第一数字信号，Popt(t)为所述第二数字信号，所述第二数字信号用于模拟真实LED发射模块中待发射的目标数字信号。

根据本申请第一方面实施例的可见光通信发射信号的模拟方法，至少具有如下有益效果：本申请实施例可见光通信发射信号的模拟方法，接收波形发生器发送的原始模拟信号，然后将原始模拟信号转换为第一数字信号，根据信号模拟模型对第一数字信号进行数字信号处理得到第二数字信号，信号模拟模型为：

其中，n_c(t)表示当前采样时刻的过载流子浓度，n_c(t+T_s)表示下一个采样时刻的过载流子浓度，为信号模拟模型的系数，I(t)为第一数字信号，Popt(t)为第二数字信号，第二数字信号用于模拟真实LED发射模块中待发射的目标数字信号，能够较真实地模拟可见光通信系统中的输出信号，且使用的信号模拟模型只有4个系数，在计算信号模拟模型系数时，消耗的硬件资源少，从而使得整个信号模拟模型的复杂度低，实现成本低。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述可见光通信发射信号的模拟方法还包括：

将所述第二数字信号转换为当前模拟信号，所述当前模拟信号用于模拟真实LED发射模块的目标发射信号。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述信号模拟模型的系数通过系数估计算法对真实LED发射模块的发射信号进行训练得到。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述系数估计算法为如下之一：

LMS算法、RLS算法、Nelder-Mead算法、Powell算法、拟牛顿法。